工程院创新研发的矿用本安型综合分站有效解决井下现场信息化建设项目分散、工程重复等问题——

      今年，工程院申报的《矿用本安型综合分站》研究项目获得了集团公司第35届青工“五小”竞赛二等奖。该研究成果主要涵盖四大功能：井下特殊环境下的4G 无线通信功能、WIFI 无线通信功能、环网交换功能、人员读卡分站功能，具有一机四用、节约集成等特点，符合煤矿使用要求，有效解决了井下现场信息化建设项目分散、工程重复等问题。

    根据需求立项目

    随着智慧矿山应用技术的不断发展和创新，加大煤矿信息化投入力度、加快煤矿信息化与工业化融合已经成为未来煤矿发展的总趋势。针对集团公司各矿井实际条件，如何将先进的通信手段更加集成高效的应用到矿井中去，成为工程院智能装备产品研发的重要课题。

    “我们煤矿井下现有的4G基站、人员定位、无线WIFI都是分开设计的，需要铺设4趟线路，安装4台分站，安装维护工作量特别大。”工程院平安开诚公司研发中心（质检部）主任聂云辉介绍道。为开发出符合煤矿实际的井下信息综合分站，聂云辉带领相关开发人员深入煤业公司各矿进行现场查看，询问现场施工人员及相关干部职工的工作实际需求，并将来自一线职工的想法和意见进行了系统的总结归纳。此外，研发组还前往国内通讯设备生产先进单位，了解现阶段的技术发展情况，将先进的技术引入。经过多次调研讨论，矿用本安型综合分站研究方向最终确定。

    “要将4G无线通信、WIFI无线通信、环网交换、人员读卡分站四大功能集成到一个综合分析站内，可以做到一套方案设计，一条线路安装，一趟检修维护，有效降低井下安装施工及维护难度，降低工作强度及成本。”聂云辉介绍道。

    创新设计解难题

    研究方向有了，但想要制作此类高集成度设备，怎样选择控制芯片？怎样融合各项功能？怎样便于后期功能调整？都是摆在研发团队面前的“拦路虎”。

    面对难题，工程院平安开诚公司研发中心（质检部）研发主管金有志大胆地提出了解决方案：采用模块化设计，将各模块的电路板卡单独设计，相互之间保留高速的通讯通道。“这样可以根据井下的实际情况配置相应的电路板，实现不同的配置要求，同时可以减少不必要的功能浪费。”金有志介绍。

    安全是井下设备的基本要求，功能越多，设备安全设计越复杂。为了实现本安设计，聂云辉组织相关技术人员开始进行技术攻关，在自动化实验室进行产品的原理图设计并反复论证，认真计算每一个重要电路节点的能量值，严格控制在0.2毫焦以下，经过3个月的辛勤工作，终于制作出了第一套样机。

    “第一套样机完成后，在测试过程中我们发现仍然存在很多问题。我们陆续又开始了第二台、第三台样机的研制。直到第五台样机加工生产完成，才达到理想效果，并经过4个月的检验，最终取得了矿用安全标志产品证书。”聂云辉说。

    据了解，工程院研发的矿用本安型综合分站目前已在顾桥矿1127（1）采煤工作面及宿州界沟煤矿投入使用，实现了与煤矿环网无缝接入，并以其安装维护方便、功能强大、拓展性强的特点，获得了使用单位的一致好评。此外，该项技术成果已通过工程院平安开诚公司进行转化和推广应用，并完成安标取证，具有较强的市场竞争力和广阔的市场前景。（王雪松）